Thiết kế hệ truyền động điều khiển thang máy

MỤC LỤCLời Nói Đầu2CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY VÀ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ31.1. Giới Thiệu Chung Về Thang Máy31.1.1. Khái niệm chung về thang máy41.1.2. Cấu Trúc Điển Hình Của Thang Máy51.1.3. Giếng thang71.1.4. Cửa tầng81.1.5. Phòng điều khiển91.2. Các Hệ Truyền Động Trong Thang Máy101.3. Yêu Cầu Công Nghệ13Chương 2. TÍNH CHỌN CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG VÀ BỘ BIẾN ĐỔI142.1. Tính Toán Chọn Công Suất Động Cơ152.1.1.Xác định phụ tải tĩnh152.1.2.Tính toán hệ số tiếp điện182.1.3.Chọn sơ bộ động cơ252.2. Chọn bộ biến đổi27Chương 3: TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ333.1.Tổng hợp bộ điều chỉnh333.2. Mô phỏng và đánh giá kết quả37KẾT LUẬN38TÀI LIỆU THAM KHẢO39

MỤC LỤC

Lời Nói Đầu 2

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY VÀ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ 3

1.1 Giới Thiệu Chung Về Thang Máy 3

1.1.1 Khái niệm chung về thang máy 4

1.1.2 Cấu Trúc Điển Hình Của Thang Máy 5

1.1.3 Giếng thang 7

1.1.4 Cửa tầng 8

1.1.5 Phòng điều khiển 9

1.2 Các Hệ Truyền Động Trong Thang Máy 10

1.3 Yêu Cầu Công Nghệ 13

Chương 2 TÍNH CHỌN CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG VÀ BỘ BIẾN ĐỔI 14

2.1 Tính Toán Chọn Công Suất Động Cơ 15

2.1.1.Xác định phụ tải tĩnh 15

2.1.2.Tính toán hệ số tiếp điện 18

2.1.3.Chọn sơ bộ động cơ 25

2.2 Chọn bộ biến đổi 27

Chương 3: TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ 33

3.1.Tổng hợp bộ điều chỉnh 33

3.2 Mô phỏng và đánh giá kết quả 37

KẾT LUẬN 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

Lời Nói Đầu

Trong những năm gần đây cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóacủa đất nước hàng loạt các công trình và nhà cao tầng đã được xây dựng trên khắpmọi miền đất nước và nhờ đó thang máy,thang cuốn nói chung thang máy chởngười nói riêng đã đang và sẽ được sử dụng ngày càng nhiều

Thang máy là một thiết bị không thể thiếu trong việc vận chuyển người vàhàng hóa… theo phương thẳng đứng trong các nhà cao tầng, chính vì vậy từ khixuất hiện đến nay thang máy luôn được nghiên cứu, cải tiến, hiện đại hóa để đápứng nhu cầu ngày càng cao của con người

Trong những năm gần đây nhiều nhà cao tầng đã được xây dựng trên khắpmọi miền đất nước và nhờ đó thang máy đã, đang và sẽ được sử dụng ngày càngnhiều Do vậy các hãng thang máy hàng đầu trên thế giới đã có mặt tại nước ta

Là sinh viên của chuyên ngành Tự Động Hoá Sau những tháng năm học hỏi

và tu dưỡng tại Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, chúng em được giao đề tài

tốt nghiệp: Thiết kế hệ truyền động điều khiển thang máy”

Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình và chu đáo

của giáo viên hướng dẫn Vũ Hữu Thích đã giúp đỡ chúng em rất nhiều để chúng

em hoàn thành được đồ án này

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY VÀ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ

1.1 Giới Thiệu Chung Về Thang Máy

1.1.1 Khái niệm chung về thang máy

Thang máy là một thiết bị nâng hạ, lắp đặt cố định, phục vụ cho những tầng dừngxác định, có cabin được thiết kế chở người hoặc hàng có hoặc không có người đikèm, được treo bằng cáp hoặc xích, di chuyển theo rail dẫn hướng theo phươngthẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 150 so với phương thẳng đứng theo mộttuyến đã định sẵn

Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnhviện, các đài quan sát, tháp truyền hình, trong các nhà máy, công xưởng… Đặcđiểm của vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác làthời gian của một chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máyliên tục Ngoài ý nghĩa vận chuyển, thang máy còn là một trong những yếu tố làmtăng vẻ đẹp và tiện nghi của công trình

Nhiều quốc gia trên thế giới đã quy định: đối với các nhà cao 6 tầng trở lênđều phải được trang bị bằng thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiếtkiệm thời gian và tăng năng suất lao động Giá thành của thang máy trang bị chocông trình so với tổng giá thành của công trình chiếm khoảng 6% đến 7% là hợp

lý Đối với những công trình đặc biệt như bệnh viện, nhà máy, khách sạn… tuy sốtầng nhỏ hơn 6 nhưng do yêu cầu phục vụ nên vẫn phải được trang bị thang máy

Với các nhà nhiều tầng có chiều cao lớn thì việc trang bị thang máy là bắtbuộc để phục vụ việc đi lại trong nhà Nếu vấn đề vận chuyển người trong nhữngtoà nhà này không được giải quyết thì các dự án xây dựng nhà cao tầng khôngthành hiện thực

Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liênquan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người Vì vậy yêu cầu chung đối vớithang máy khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chữa là phải tuânthủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kỹ thuật an toàn được quy định trong cáctiêu chuẩn, quy trình, quy phạm.

Thang máy có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu thì chưa đủ điềukiện để đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ các thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậynhư: điện chiếu sáng dự phòng khi mất điện, điện thoại nội bộ, chuông báo, bộhãm bảo hiểm, an toàn cabin, công tác an toàn cabin, khoá an toàn cửa tầng, bộcứu hộ khi mất điện nguồn…

1.1.2 Cấu Trúc Điển Hình Của Thang Máy

Các loại thang máy hiện đại có cấu trúc phức tạp nhằm nâng cao tính tin cậy, antoàn, tiện lợi trong vận hành Thang máy thường bao gồm một số bộ phận chứcnăng sau:

- Cơ cấu dẫn động

- Cabin cùng hệ thống treo cabin

- Cơ cấu đóng, mở cửa cabin và phanh an toàn đảm bảo cho cabin không bịrơi tự do khi gặp sự cố

- Hệ thống ray dẫn hướng cho cabin và đối trọng

- Bộ hạn chế tốc độ tác động lên phanh an toàn để dừng cabin khi tốc độvượt quá giới hạn cho phép

- Bộ giảm chấn ở đáy giếng thang

- Hệ thống các thiết bị an toàn và phục vụ khác

- Tủ điện và hệ thống điều khiển

Mỗi bộ phận chức năng đó đảm nhận một nhiệm vụ làm thang máy hoànchỉnh hơn, an toàn thuận tiện hơn

Kết cấu, sơ đồ bố trí thiết bị của thang máy được thể hiện ở hình sau:

Kết cấu cơ khí của thang máy

1 Cabin 2 Con trượt ray dẫn hướng

3 Ray dẫn hướng cabin 4 Thanh kẹp tăng cáp

5 Cụm đối trọng 6 Ray dẫn hướng đối trọng.

7 Trụ dẫn hướng đối trọng 8 Cáp tải

9 Cụm máy 10 Cửa xếp cabin

11 Nêm chống rơi 12 Cơ cấu chống rơi

13 Giảm chấn 14 Thanh đỡ

15 Kẹp ray cabin 16 Gía ray cabin

17 Bulông bắt giá ray 18 Gía ray đối trọng

Hệ thống điện dọc hố thang: các giới hạn hành trình trên cùng và dưới cùng(có 6 hộp giới hạn được quy định trong các tài liệu là 1-3-5 ở dưới cùng và 2-4-6 ởtrên cùng Cabin được gắn một thanh cam để có thể tác động các tiếp điểm của hộpgiới hạn này Khi cabin tác động hộp đầu tiên theo chiều di chuyển thì bắt buộcphải giảm tốc độ, nếu tiếp tục tác động hộp thứ 2 thì chiều điều khiển dịch chuyển

sẽ được cắt, tác động hộp cuối cùng thì toàn bộ hệ thống điều khiển sẽ ngắt Người

ta còn lợi dụng hộp điều khiển đầu tiên để reset lại bộ đếm Hệ thống đèn chiếusáng dọc hố, các tiếp điểm cửa tại các tầng, các mạch hiển thị, nút nhấn, đèn nhớtại các tầng, các thiết bị an toàn, switch nhận biết đứt hoặc dãn cáp hệ thóng phanhkhẩn cấp cơ khí được gọi chung là Govenor (hiểu theo chuyên môn) Govenor gồm

có puly chính đặt ở phòng máy, puly đối trọng làm cho sợi cáp luôn căng và dichuyển được đặt dưới hố thang Puly quay nhờ một sợi cáp di chuyển theo cabin,cabin di chuyển bao nhiêu thì Puly Govenor quay với tốc độ tương ứng Sợi cápnày được nối với một tay giật ổ thắng lắp theo cabin

Hệ thống điện di chuyển theo cabin(loại cáp dẹp, chuyên môn gọi là cápCordon): bao gồm tủ điều khiển trên cabin (có các công tắc hoạt động thang, nútnhấn điều khiển thang di chuyển lên/ xuống để phục vụ công tác kiểm tra bảodưỡng), đèn chiếu sáng, đèn hiển thị và các chức năng điều khiển trong cabin (đèn,quạt, nút nhấn, đèn nhớ, đèn cứu hộ, chuông dừng tầng, liên lạc nội bộ bên trong

và bên ngoài phòng thang, nút nhấn và cảm biến mở, giữ cửa, nút nhấn đóng cửasớm, đèn và chuông báo quá tải…) Ngoài ra còn có hệ thống điều khiển và nhậnbiết đóng/ mở cửa cabin, hệ thống an toàn (nóc thoát hiểm, thắng cơ), hệ thốngcảm biến đếm và dừng ngang tầng (dùng cảm biến quang hoặc từ)

1.1.4 Cửa tầng

Khi đứng tại tầng chúng ta sẽ thấy cửa tầng thang máy, cùng với hộp điềukhiển tầng gồm có: hiển thị trạng thái thang đang hoạt động (thang đang ở tầngnào, chiều phục vụ hiện tại, thang đang ở chế độ kiểm tra bảo dưỡng, báo lỗi…),nút nhấn gọi thang (loại có đèn nhớ), ổ khoá hoạt động của thang hoặc khoá gọi sửdụng thang

Trạng thái bình thường thì các cửa tầng đều được đóng kín (có cơ cấu khoá

cơ khí bên trong chuyên môn gọi là doorlock, nếu muốn mở được cửa từ bên ngoài

thì bạn phải có chìa khoá để mở doorlock này ra, trên các doorlock được bố trí tiếpđiểm điện để nhận biết cửa đóng kín) Cửa tầng được thiết kế luôn luôn có xuhướng đóng lại nhờ vào đối trọng cửa luôn kéo cửa đóng Muốn mở cửa ra thì phảitác dụng lực lớn hõn lực kéo này (một số thang Châu Âu không sử dụng ðối trọng

mà dùng lò xo Thang máy chỉ hoạt động khi tất cả các cửa đều được đóng kín, khithang ngang bằng tầng thì cửa cabin mở ra kéo theo cửa tầng mở, nếu cửa đã đóngkín rồi mà tiếp điểm cửa không đóng thì bộ điều khiển cũng hiểu là cửa chưa đóng

và thang không hoạt động Tuỳ vào thiết kế mỗi thang mà cửa tầng có 1 hoặc nhiềucánh, các cánh cửa này sẽ liên kế truyền động với nhau để chúng mở đồng bộ

1.1.5 Phòng điều khiển

a Phần động lực.

Đa số máy kéo thang máy hiện nay sử dụng động cơ 3 phases 380V đượckết nối với hộp số (giảm tốc độ, tăng hệ số chịu tải), máy kéo có tiêu chuẩn riêngcho từng loại thang và được sản xuất đồng bộ ở nước ngoài (Việt Nam chưa sảnxuất được máy kéo thang máy) Đối với thang tốc độ cao người ta sử dụng trực tiếptốc độ của động cơ (gọi là động cơ không hộp số, Gearless) Mỗi loại máy kéo sẽ

có thông số chịu tải và tốc độ kéo cabin nhất định Thông thường ngoài Puly chínhcủa máy kéo, còn có các Puly đỡ phụ, dùng để thay đổi hướng đi của cáp tải, vị trí

và kích thước của các Puly đỡ phụ này được tính toán sao cho góc ôm là hợp lý,nếu góc ôm nhỏ quá sẽ sinh ra hiện tượng trượt cáp, còn nếu góc ôm lớn quá thìcáp mau mỏi, ma sát với Puly lớn làm giảm tuổi thọ cáp tải Tuỳ vào thiết kế riêngcủa từng thang mà máy kéo có thể lắp đặt ngay trên giếng thang, sàn tầng dừngtrên cùng hoặc sàn tầng dừng thấp nhất, hay bố trí bên trong hố thang (thang khôngphòng máy)

b Phần điều khiển.

Phần này được sử dụng để điều khiển toàn bộ hoạt động của thang máy Kếthợp điều khiển bằng PLC và VĐK

c An toàn.

Thang đang hoạt động có thể xảy ra hiện tượng đứt cáp truyền động hoặccáp truyền động bị trượt trên Puly kéo Hệ thống hoạt động như sau: khi cabin dichuyển với tốc độ cao hơn quy định hoặc đứt cáp treo thì đầu tiên switch an toàntrên Puly Govenor chính sẽ ngắt, toàn bộ hệ thống điều khiển thang bị ngắt hoàntoàn Đồng thời có một switch an toàn phụ được lắp tại tay giật ổ thắng để nhậnbiết tay giật dịch chuyển Trong trường hợp phòng thang vẫn tiếp tục di chuyển saukhi hệ thống điều khiển đã ngắt thì cơ cấu lực li tâm của Puly Govenor chính hoạtđộng, nó nêm chặt sợi cáp lại Như ta đã biết sợi cáp thì di chuyển theo thang, khi

bị nêm lại thì tất nhiên quán tính của nó sẽ giật tay giật ổ thắng, cơ cấu ổ thắng sẽlập tức ép chặt rail dẫn hướng giữ cabin lại

Ngoài ra còn có hệ thống phanh bảo hiểm (chuyên môn gọi là thắng cơ khí).Thắng cơ khí được bố trí cạnh máy kéo (có thể thắng đĩa hoặc thắng càng Ở trạngthái bình thường thì lực ma sát tĩnh của thắng cơ khí sẽ không cho trục moto quay,giữ chặt phòng thang cố định, muốn thang di chuyển được ta phải mở thắng cơ khínày ra bằng cách cấp dòng điện vào cuộn thắng

1.2 Các Hệ Truyền Động Trong Thang Máy

Hiện tại có rất nhiều dạng hệ truyền động được ứng dụng cho các loại thang máy.Trước đây hệ truyền động với động cơ một chiều luôn chiếm ưu thế trong các loạithang máy và máy nâng nhưng ngày nay, với sự phát triển của các loại biến tầncông nghiệp, hệ truyền động với động cơ không đồng bộ cũng đã được ứng dụngmột cách rộng rãi Việc lựa chọn hệ truyền động phải dựa trên các yêu cầu:

- Độ dừng chính xác buồng thang

- Tốc độ di chuyển buồng thang

- Trị số gia tốc lớn nhất cho phép

- Phạm vi điều chỉnh tốc độ yêu cầu

Hệ truyền động với động cơ không đồng bộ được sử dụng trong các loạithang máy, máy nâng có tốc độ thấp và trung bình Với động cơ không đồng bộ ta

có thể lựa chọn các phương án truyền động:

- Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ, rôto lồng sócthường dùng trong các thang máy và máy nâng có tốc độ thấp và tải trọng nhỏ

- Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto dây quấnthường dùng cho các thang máy và máy nâng có tải trọng lớn, cho phép nâng caochất lượng của hệ thống truyền động khi tăng, giảm tốc, nâng cao độ chính xác khidừng

- Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc haicấp tốc độ (có hai dây quấn stato độc lập nối theo sơ đồ hình sao) thường dùngtrong các thang máy có tốc độ trung bình Số đôi cực của dây quấn stato thườngchọn là 2p = 6 2p = 24 hoặc 2p = 4 2p = 20, tương đương với tốc độ đồng bộcủa động cơ là 1000/250vòng/phút hoặc 1500/300vòng/phút

- Hệ truyền động xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc đựơccấp nguồn từ bộ biến tần dùng trong các thang máy có tốc độ cao (v > 1,5m/s), chophép hạn chế được gia tốc và độ giật trong giới hạn cho phép và đạt độ chính xác

Hệ truyền động với động cơ đồng bộ thường dùng trong các máy nâng có tảitrọng lớn, công suất động cơ truyền động P > 300kW Loại hệ truyền động nàythường chỉ sử dụng trong các ngành khai thác mỏ

Hệ truyền động với động cơ một chiều thường dùng trong các thang máy cótốc độ cao ( ) Có hai dạng hệ truyền động thường được ứng dụng:

V   1 5

- Hệ F-Đ, là hệ máy phát một chiều - động cơ một chiều có khuyếch đạitrung gian làm nguồn cấp cho cuộn kích từ của máy phát Hệ này thường dùng chocác loại thang máy cao tốc, có khả năng đảm bảo sơ đồ chuyển động hợp lý, nângcao độ chính xác khi dừng Nhược điểm của hệ này là công suất lắp đặt cao, lớngấp 3 đến 4 lần so với hệ xoay chiều, phức tạp trong vận hành và sửa chữa.

- Hệ T-Đ, máy phát một chiều được thay bằng bộ chỉnh lưu thyristor Hiệnnay với sự phát triển của lĩnh vực điện tử công suất lớn, loại hệ truyền động này đãđược áp dụng rông rãi và đã thay thế cho hệ F-Đ

Như vậy, điểm lại ta có thể thấy hệ truyền động dùng trong thang máy cũngrất đa dạng có thể ứng dụng cả động cơ một chiều và động cơ xoay chiều Tuynhiên cũng giống như xu thế chung của các ngành công nghiệp khác, động cơ điệnxoay chiều đang dần thay thế cho các loại động cơ một chiều bởi tính đơn giảntrong thiết kế, chế tạo và có khả năng linh động trong việc chọn lựa hệ truyền độngphù hợp với yêu cầu công nghệ Hơn nữa xét về tính kinh tế hệ dùng động cơkhông đồng bộ có giá thành thấp hơn và ít phải bảo dưỡng hơn động cơ một chiều.Trước đây, với những hệ truyền động đỏi hỏi độ chính xác cao, động cơ một chiềuluôn là sự lựa chọn số một, hiện tại với sự phát triển của các bộ biến tần bán dẫn,động cơ không đồng bộ với bộ nguồn biến đổi tần số có thể cho chất lượng điềuchỉnh rất cao và hoàn toàn có thể thay thế cho động cơ điện một chiều

Nói riêng trong ứng dụng thang máy, với các loại thang máy chở ngườikhông đòi hỏi công suất động cơ truyền động quá lớn do đó động cơ không đồng

bộ điều khiển bằng bộ biến tần vừa đơn giản lại có thể cho chất lượng điều chỉnhrất cao, ổn định Với bộ biến tần ta có thể điều chỉnh tốc độ động cơ trong dải khárộng, khả năng hãm và dừng với độ chính xác cao, đây chính là yêu cầu rất quantrọng với thang máy

1.3 Yêu Cầu Công Nghệ

Để làm rõ bài toán công nghệ về khách hàng đợi và ưu tiên về chiều chuyểnđộng cũng như ưu tiên theo khoảng cách, ta đi thuyết minh một trường hợp phục

vụ hành khách thoả mãn được các yêu cầu công nghệ của thang máy 17 tầng nhưsau:

Giả sử thang máy đang dừng ở tầng 1 Có một hành khách A đang ở tầng 2

và muốn lên tầng 17 Muốn vậy, khách A phải ấn nút gọi thang ở tầng 2 và thang

đi lên với tốc độ cao Khi thang đến gần tầng 2 thì thang máy chuyển tốc độ thấp

và dừng lại đón khách A Khách A vào cabin ấn nút đến tầng 17 Sau thời gianđịnh sẵn cabin tiếp tục đi lên tầng 17

Giả sử lúc này có một hành khách B đang ở tầng 3 và muốn đi xuống tầng 1.muốn vậy khách B phải ấn nút gọi thang ở tầng 3 Lúc này thang đang đi lên, khi

đi qua tầng 3 nó sẽ không dừng lại Tuy nhiên nút gọi thang tầng 3 đã được nhớ, nó

sẽ có tác dụng khi thang quay ngược hành trình Lúc này thang vẫn tiếp tục đi lên

Giả sử lúc này lại có một hành khách C ở tầng 4 muốn đi lên tầng 17 Muốnvậy hành khách C này lại ấn nút goi tầng ở tầng 4 Như vậy, tầng 4 đã được nhớ,khi thang máy đi qua tầng này thang sẽ dừng lại như dừng ở tầng 2 và đón khách Cvào cabin Hành khách này lại ấn nút dừng 17 trùng với hành khách A và thangtiếp tục đi lên Vì tầng 17 đã được nhớ nên khi đến tầng này thang sẽ chuyển tốc

độ thấp và dừng lại mở của trả khách A và C Như vậy, yêu cầu của khách A và C

đã được phục vụ, còn lại yêu cầu của khách B đang ở tâng 3 muốn đi xuống tầng 1chưa được đáp ứng

Khi thang dừng ở tầng 17 trả khách song, sau thời gian định sẵn nó sẽ quayngược hành trình chuyển động và đi xuống Khi đi đến gần tầng 3 nó sẽ giảm tốc

độ và dừng lại mở cửa đón khách B Khách B đi vào thang máy và ấn nút đến tầng

1, tầng 1 lại được nhớ và khi đi xuống thang sẽ dừng lại ở tầng 1 đáp ứng song yêucầu của khách hàng B

Chương 2 TÍNH CHỌN CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG

Số hành khách (người) [60kg/1 người]

Tốc độ buồng thang lớn nhất cho phép (m/s)

Gia tốc buồng thang lớn nhất cho phép (m/

s 2 )

Số tầng của tòa nhà

Khoảng cách giữa các tầng (m)

Đường kính Puly (m)

Hiệu suất

cơ cấu nâng hạ (%)

Cửa buồng thang: kiểu dẫn động tự động 2 cánh, chiều rộng 1100 mm

F1 F2

Puli chủ động

Puli bị động

Đối trọng

2.1 Tính Toán Chọn Công Suất Động Cơ

Sơ đồ thang máy

2.1.1.Xác định phụ tải tĩnh

Vận tốc góc của thang máy:

05 , 3 2

85 , 0

3 , 1 2



[rad/s]

 Tốc độ động cơ:  đ = T.iT.i 3,052576,25 [rad/s]; với i = 25

Sơ đồ động học của cơ cấu nâng-hạ

Các lực tác động lên puli chủ động theo các nhánh cáp là:

G0 : khối lượng Cabin (kg)

G : khối lượng tải trọng (kg)

Gđt : khối lượng đối trọng (kg)

gc : khối lượng một đơn vị dài dây cáp (kg/m)

hđt và hcb : chiều cao đối trọng và Cabin (m)

g : gia tốc trọng trường (m/s2)

Để đơn giản, giả sử rằng h = h Thay vào trên ta được:

(N.m/s) (5)Trong đó :

P1đm ứng với trường hợp máy điện làm việc ở chế độ động cơ (nâng tải)

P2đm ứng với trường hợp máy điện làm việc ở chế độ máy phát (hạ tải)

V(m/s) là tốc độ của thang

c : hiệu suất của cơ cấu

Thay số liệu vào (4) và (5) ta được:

8,01000

3.18,98406

2.1.2.Tính toán hệ số tiếp điện

Trước tiên ta cần tính toán thời gian của các quá trình chuyển động trongthang máy

Dựa vào đồ thị ta có:

Trong khoảng thời gian từ t0 đến t1 ta có:

Vận tốc tăng từ v0 đến v1;

Gia tốc tăng từ a0 đến a1 = amax = 1,8 m/s2

Tốc độ giật  = const trong khoảng thời gian này Theo định nghĩa về độ giật

ta có:

3

3 2

2

dt

s d dt

v d dt

1

max 0

1

0 1

t

a t t

a a dt

Để không gây chấn động cơ học làm hỏng hóc các thiết bị cơ khí ta chọn 

=10 [m/s3]

18 , 0 10

8 , 1

2 0 1 0

2 t t a t t v

(2-3)

162 , 0 2

18 , 0 10 2

2 2

2 0 1 0

3 0 1 0

2

3

. t t a t t v t t S

(2-4)

019 , 0 3

18 , 0 10 3

3 3

Trong khoảng thời gian từ t2 đến t3 ta có:

Vận tốc buồng thang tăng dần từ v2 đến tốc độ ổn định v3 = vmax = 1,3s [m/s2]Khi đạt đến tốc độ ổn định buồng thang chuyển động đều Trong khoảng thờigian này gia tốc giảm từ a2 = amax  a3 = 0

Độ giật là không đổi  = const = -10 [m/s3]

2 3

max 2

3

2 3

t t

a t

t

a a dt

8 , 1

max 2





a t

t

[s]

Tính vận tốc chuyển động của buồng thang tại thời điểm t2

 

 3 22

2 2 3 2

2 t t a t t v

(2-6)

 3 22

2 2 3 3

t t v

138 , 1 18 , 0 8 , 1 2

18 , 0 ).

10 ( 3 , 1

2 2 3 2

3 2 3 2

2

3

18 , 0 8 , 1 3

18 , 0 ) 10 (

2 3

2

 S S

[m]

Trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 ta có:

Buồng thang chuyển động nhanh dần đều với gia tốc không đổi a = amax, vậntốc tăng từ v1 đến v2, độ giật 0.

 2 1 max  2 11

2 1 2 1

2 t t a t t a t t v

(2-8)

54 , 0 8

, 1

162 , 0 138 , 1 max

1 2 1



a

v v t

2 1 2 1

3 1 2 1

2

3

. t t a t t v t t S

(2-9)

35 , 0 54 , 0 162 , 0 2

54 , 0 8 , 1

2 1